Innovation: "Sonnenblumen" als Solarkraftwerke

Schweizer Firmen und Unis schufen in Kooperation mit dem IBM-Konzern ein neuartiges Solarkraftwerk. Es erzeugt auch nutzbares Warmwasser und, bei Bedarf, Trinkwasser.

(c) Airlight Energy

Der UN-Klimagipfel in New York am Dienstag hat wieder keine Aussicht auf Rettung der Welt vor dem Klimawandel gebracht. Umso interessanter sind Innovationen, die Stromerzeugung versprechen, ohne unmittelbar Treibhausgase freizusetzen oder Ressourcen zu verbrauchen.

Ein solche Neuerung wurde jüngst in den Labors des Elektronikkonzerns IBM bei Zürich präsentiert: Unter Führung der Tessiner Solarkraftfirma Airlight Energy bzw. deren Ableger dsolar und in Kooperation etwa mit der ETH Zürich hat IBM ein angeblich „revolutionäres“ Solarkraftwerk entwickelt: Einen Solarkonzentrator, der einer Sat-Schüssel ähnelt und mit Solarzellen nicht nur Strom erzeugt, sondern dazu das Gros des Lichts als Wärme nutzbar macht. Er firmiert unter dem etwas spröden Namen „High Concentration Photovoltaic Thermal System“ HCPVT, wird aber aufgrund seiner Gestalt (s. Bild) informell „Sonnenblume“ genannt.

Bei einem Solarkonzentrator wird Sonnenlicht mit Spiegeln gebündelt und trifft vielfach verstärkt auf Solarzellen. Dadurch braucht es weniger Zellen als bei flachen Photovoltaikanlagen gleicher Leistung. Freilich werden teurere Mehrfachsolarzellen benützt; diese bestehen anders als simple Siliziumzellen aus mehreren Schichten anderer Stoffe wie Germanium und Galliumarsenid, wandeln aber mehr Licht in Strom: Ihr Wirkungsgrad beträgt derzeit etwa 30 bis 44 Prozent, jener klassischer Solarzellen zehn bis 22 Prozent.

 

Billiger als Photovoltaiktafeln?

Die „Sonnenblume“ ist zehn Meter hoch, ihre Parabolschüssel hat 40 Quadratmeter Fläche. Beim Design achtete man aufs Sparen: Die tragende Struktur wird aus Leichtbeton gegossen statt aus Metall gebaut, die Spiegel sind statt aus Glas aus silberbedampfter Folie. Im Brennpunkt sind auf einer kleinen Platte rund 200 Mehrfachsolarzellen. Die kriegen viel Sonne ab: Die Schüssel konzentriert das Licht ums 2000-Fache und würde die Zellen bei über 1500 Grad schmelzen lassen, doch werden sie von einem für Computer entwickelten Heißwasserkühlsystem, in dem ca. 90 Grad heißes Wasser durch winzige Röhrchen rinnt, auf gut 100° gehalten.

Wohl 30 Prozent des Lichts werden in Strom gewandelt, bei zwölf Kilowatt Spitzenleistung, was einer kleinen Windkraftanlage oder einer viel größeren Photovoltaiktafel entspricht: Die müsste 90 bis 130m2messen. Ein HCPVT soll fünf Haushalte speisen. Neu ist, dass das Kühlsystem die Wärme nutzbar macht, umgewandelt 50 Prozent des einfallenden Lichts bzw. 20 Kilowatt. Über Adsoptionskühler lässt sich Wärme in Kälte wandeln, was in heißen Regionen von Interesse sein wird – und der Fakt, dass angeschlossene Filter Wasser entsalzen können, bis zu 1500 Liter pro Tag.

 

Testgemeinden gesucht

Natürlich muss die von einer Schutzfolie bedeckte Schüssel von einem Antrieb der Sonne nachgeführt werden, doch die nötige Energie mache samt jener für Kühlung und anderes nur einige Prozent der Stromerzeugung aus, heißt es. Nachtbetrieb ist unmöglich, man erwägt aber künftig Stromspeicher. Insgesamt soll ein HCPVT die Hälfte bis ein Drittel eines leistungsgleichen anderen Solarkraftwerks kosten, sagt Francesco Bolgiani, Chef von Airlight Energy/dsolar. Konkrete Preise will er nicht nennen.

Mit dem Serienbau rechnet man 2017. IBM lädt unter folgender Webadresse interessierte Gemeinden ein, sich als Standort für eine „Test-Sonnenblume“ zu bewerben. Das müsste etwa die Wiener Grünen interessieren. Oder?

www.Bewerbung: https://ibm.biz/sunhcpvt

 

Weitere Info: www.zurich.ibm.com/dsolar

 

(Die Reise nach Zürich finanzierte IBM.)

("Die Presse", Print-Ausgabe, 25.09.2014)

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